Структурные схемы и структурные преобразования. Структурные модели САУ.

Обычно структурная схема САУ состоит из отдельных элементов соединенных последовательно или параллельно с помощью обратных связей. Каждый элемент имеет один вход и один выход и заданную передаточную функцию.

Существуют следующие правила структурных преобразований, которые позволяют по передаточным функциям отдельных элементов определить необходимую передаточную функцию всей системы.

При последовательном соединении элементов передаточные функции перемножаются. При параллельном соединении передаточные функции суммируются. Правила структурных преобразований при наличии обратных связей показаны на рисунке 4.1.

а).

б).

Рис 4.1 Правила структурных преобразований при наличии обратных связей. а). – положительной, в). – отрицательной.

Рассмотренные правила позволяют для одноконтурных структур САУ получать эквивалентные передаточные функции, по возмущению, по отклонению и разомкнутой САУ.

Пусть задана структура одноконтурной САУ в виде представленном на рисунке 4.2.

Рис. 4.2 Структурная схема одноконтурной САУ

Передаточная функция разомкнутой системы определяется выражением:

Передаточная функция замкнутой системы по управлению имеет следующий вид:

Передаточная функция замкнутой САУ по возмущению определяется следующим выражением:

Передаточная функция замкнутой САУ по ошибке имеет следующий вид:

Если задана многоконтурная структура САУ, то при помощи структурных преобразований она может быть приведена к одноконтурной. При этом используется ряд дополнительных правил, связанных с переносом элементов структурной схемы. Эти правила сведены в таблицы смотри учебник.